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生態(tài)護(hù)坡工程研究
本文就生態(tài)護(hù)坡建設(shè)在水利防洪工程建設(shè)的應(yīng)用的必要性、現(xiàn)狀以及發(fā)展前景進(jìn)行研究與總結(jié),為以后建成資源節(jié)約型護(hù)坡工程打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)化進(jìn)程的逐步加快,水利防洪工程不僅是利國(guó)利民的民生工程，更是不斷加快城市化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的核心環(huán)節(jié)，主要包括河堤修筑工程、河道疏通工程以及護(hù)坡工程。其中，護(hù)坡工程是一項(xiàng)以工程量大、施工面積廣為特征的基礎(chǔ)設(shè)施,在水利工程整體施工過程中占有非常重要的地位,直接關(guān)系到提高工程整體性、穩(wěn)定性和使用壽命,更是檢驗(yàn)工程效益和工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
關(guān)鍵詞: 護(hù)坡 生態(tài)建設(shè) 水利防洪工程
1.生態(tài)護(hù)坡的必要性及內(nèi)涵
從大禹治水時(shí)代至今, 水利工程不僅是支撐著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè), 也是不斷完善城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分。加強(qiáng)水利工程建設(shè)一方面有利于提高城市居民生活水平，保障了民生, 同時(shí)更是為農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)提供了充足的水源基礎(chǔ)，是衡量綜合國(guó)力的有力指標(biāo)之一。 因此在建筑工程的所有項(xiàng)目中加強(qiáng)水利工程建設(shè)顯得尤為重要。 作為保障水利工程基礎(chǔ)建設(shè)的核心成分，護(hù)坡工程所需的技術(shù)手段和基本措施, 更是得到了政府的重視和認(rèn)可, 符合我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展道路的偉大戰(zhàn)略目標(biāo)。在不同的時(shí)代, 人們對(duì)如何護(hù)坡的認(rèn)識(shí)以及要求是不同的，隨著經(jīng)濟(jì)水平的日益增長(zhǎng)，生態(tài)環(huán)境的逐步惡化，在未來水利工程的設(shè)計(jì)和防洪工程的建設(shè)中如何能夠做到生態(tài)護(hù)坡則更一種非常重要而又緊迫的技術(shù)，這種技術(shù)要求能夠?qū)⒎篮楣こ膛c生態(tài)環(huán)境的保護(hù)結(jié)合起來，通過科技創(chuàng)新來設(shè)計(jì)和建設(shè)兼顧防洪、生態(tài)和節(jié)約環(huán)保的新型護(hù)坡方式，不僅能發(fā)揮生態(tài)護(hù)坡的防洪功能，更能實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的
生態(tài)護(hù)坡這一概念深層的內(nèi)涵包含以下兩個(gè)要素:第一是河道的護(hù)坡工程必須首先滿足規(guī)定的防洪抗沖標(biāo)準(zhǔn)的要求, 構(gòu)建出能透光、透水、透氣的適合植物生長(zhǎng)的生態(tài)防護(hù)平臺(tái)。第二是河道護(hù)坡工程必須滿足維持邊坡植物的生態(tài)平衡要求, 也就是要建立良性的河道生態(tài)系統(tǒng), 這是一個(gè)由兼具高大喬木、低矮灌木、花草魚蟲、水草、動(dòng)物沿灘地、迎水邊坡、坡腳及近岸水體的河坡立體生態(tài)體系。前者要素反映的是人對(duì)大自然的要求, 是人們?yōu)榱诉m應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和自身安全所進(jìn)行改造自然的活動(dòng); 后者則是反映出人們對(duì)大自然的尊重, 我們是在不破壞大自然平衡的前提下改造自然。這二個(gè)內(nèi)涵的結(jié)合正體現(xiàn)了“人與自然、環(huán)境共同協(xié)調(diào)發(fā)展”理念。
2 .生態(tài)護(hù)坡工程的優(yōu)勢(shì)
2 1.傳統(tǒng)護(hù)坡方式
傳統(tǒng)河道護(hù)坡所有的材料主要有干砌或漿砌塊石、現(xiàn)澆的混凝土、預(yù)制的混凝土塊等。用這些材料建成的護(hù)坡形式, 雖然一定程度上有利于保持河道岸坡的整體穩(wěn)定、防止了水土流失現(xiàn)象的發(fā)生，也起到了防洪排的作用。然而這些護(hù)坡工程的造價(jià)相對(duì)較高, 且施工方式為水下施工，施工難度和維護(hù)工作難度都比較大。此外，其最大的缺陷在于, 這些護(hù)坡工程僅僅從如何維護(hù)河道岸坡的穩(wěn)定性以及如何實(shí)現(xiàn)河道防洪排澇功能這兩個(gè)因素出發(fā), 沒有考慮對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，且傳統(tǒng)采用混凝土塊護(hù)坡的方式在施工過程中都會(huì)不可避免的使用不同程度的添加劑, 例如早強(qiáng)劑、抗凍劑、膨脹劑等, 這些添加劑在水中會(huì)發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng), 對(duì)水質(zhì)和水里整體生態(tài)環(huán)境都產(chǎn)生不利的影響。
2.2 生態(tài)護(hù)坡的特點(diǎn)
生態(tài)護(hù)坡并不是和傳統(tǒng)護(hù)坡方式完全對(duì)立的。在目前現(xiàn)有的生態(tài)護(hù)坡工程施工過程中, 有些方法的選用是在傳統(tǒng)的護(hù)坡方式的基礎(chǔ)上加以優(yōu)化完善進(jìn)行的, 盡管現(xiàn)有的護(hù)坡方式還沒有形成統(tǒng)一的定義、工作模式和標(biāo)準(zhǔn), 但是其在實(shí)際施工中還是與傳統(tǒng)的護(hù)坡工程有著較為明顯的提升，目前的生態(tài)型的護(hù)坡技術(shù)，和傳統(tǒng)的護(hù)坡方式的優(yōu)勢(shì)在于，不但增強(qiáng)了岸坡的穩(wěn)定性、阻止水土流失現(xiàn)象、防洪以及河流排澇，還有了自然生機(jī)，和周圍景觀能夠相互協(xié)調(diào)。生態(tài)護(hù)坡這項(xiàng)技術(shù)有開放性的特點(diǎn)，極少破壞河道中生物的生存環(huán)境，有助于生物多樣性的保護(hù)。生態(tài)護(hù)坡主要采用的材料為環(huán)保材料，很多時(shí)候都是天然材料，幾乎對(duì)環(huán)境沒有污染。但是生態(tài)護(hù)坡也有一定的缺點(diǎn)：僅僅保護(hù)了植物，對(duì)護(hù)坡上的動(dòng)物甚至是微生物保護(hù)措施較少，沒有注意保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和動(dòng)態(tài)性。而生態(tài)護(hù)坡的關(guān)鍵應(yīng)該在于不但滿足邊坡穩(wěn)定，而且要保護(hù)河道中生物的多樣性。綜上所述，目前階段的生態(tài)護(hù)坡僅僅是包裹了一層生態(tài)色彩，但是要形成完備的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，還有很長(zhǎng)的路要走。
目前我國(guó)采用的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)主要有:植被草水力噴播植草技術(shù)、土工材料固土種植基植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基以及石籠植物復(fù)式網(wǎng)格護(hù)坡等。
2 . 3 生態(tài)護(hù)坡的關(guān)鍵
根據(jù)目前生態(tài)護(hù)坡工程的發(fā)展來看，既不是唯一的河道凈化模式, 也不是以構(gòu)想和無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工程項(xiàng)目為主的。在目前的社會(huì)發(fā)展中河水污染主要是由于城市化排泄、 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各種化學(xué)產(chǎn)品的使用以及天然酸雨等等。這些問題的存在使得水環(huán)境污染現(xiàn)象越來越普遍, 不但造成了嚴(yán)重的生態(tài)經(jīng)濟(jì)損失, 更是給人們生活和生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。 因此在目前的社會(huì)發(fā)展中做好生態(tài)護(hù)坡建設(shè)對(duì)于水體污染現(xiàn)象的凈化和緩解十分有效, 對(duì)于各種污水的治理也有著十分有效的作用與意義, 因此在目前的社會(huì)發(fā)展中逐漸受到人們的關(guān)注與重視。
3.生態(tài)護(hù)坡工程的設(shè)計(jì)原則
3.1 經(jīng)濟(jì)實(shí)用性
即在保證河堤穩(wěn)定的前提下, 盡量選用純天然材料,最好能夠就地取材, 最大程度降低施工成本。
3.2 環(huán)�？沙掷m(xù)性
生態(tài)護(hù)坡工程中主要使用了砂土、碎石、木材等可循環(huán)利用的純天然材料, 能夠大大降低不必要的能源消耗, 實(shí)現(xiàn)低碳排放， 從而極大減少了二次污染的發(fā)生率, 克服了傳統(tǒng)護(hù)坡工程施工過程中出現(xiàn)的能源消耗大、排放污染嚴(yán)重的弊端, 在實(shí)際應(yīng)用中不斷被人們所采納，并在工程中得到初步的應(yīng)用。
3.3 整體穩(wěn)定性
河堤的整體穩(wěn)定性要求是衡量一個(gè)護(hù)坡工程好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。穩(wěn)定行一般指包括河堤邊坡的圓弧處的抗滑穩(wěn)定性、滲透穩(wěn)定性和抗沖刷穩(wěn)定性。具體設(shè)計(jì)可以先根據(jù)河道的二維水砂數(shù)學(xué)模型的試驗(yàn)結(jié)果綜合確定, 在使河道滿足適當(dāng)?shù)牧魉僖笙�，合理的設(shè)計(jì)河堤防洪寬度、高度以及邊坡的坡比, 以滿足堤防得意穩(wěn)定施工的條件。
4.未來生態(tài)護(hù)坡的發(fā)展趨勢(shì)及展望--建設(shè)資源節(jié)約型護(hù)坡
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展,資源約束的矛盾日益尖銳, 施工所需的主要原材料、水電等能源、土地資源都很緊缺, 如何合理的保護(hù)并最大化資源的利用成為人們探索的焦點(diǎn)。護(hù)坡工程在水利工程建設(shè)架構(gòu)中需求量大且覆蓋面廣, 如何做到最小化資源投入以取得最大的收益值得未生態(tài)護(hù)坡技術(shù)的研究。
4.1 重視可行性研究
盡可能避免河道堤防的用混凝土護(hù)坡工程建后再拆,應(yīng)該盡量少建或不建，或選用非工程性的措施來解決。當(dāng)然,河道岸坡采用硬化的混凝土防護(hù)對(duì)于防洪工程來說是有利的。近年來，我國(guó)每一項(xiàng)水利工程都會(huì)經(jīng)受嚴(yán)格的生態(tài)與環(huán)境評(píng)估, 因此，選用工程性措施還是非工程性措施對(duì)于一項(xiàng)護(hù)坡工程的綜合評(píng)定分析顯得尤為必要。
4.2不斷創(chuàng)新思維
比如盡可能的減少硬質(zhì)混凝土的用量, 優(yōu)先選用天然材料，一方面有利于營(yíng)造出更為自然的河流,而不是堆積滿混凝土的施工工地， 另一方面也是將資源的消耗降低至最低。
結(jié) 語(yǔ)
生態(tài)護(hù)坡工程是一項(xiàng)依托我國(guó)自然資源日益缺乏和生態(tài)環(huán)境日益惡化的國(guó)情，在兼具實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提出的綠色工程, 符合可持續(xù)發(fā)展的理念, 應(yīng)當(dāng)在全國(guó)已有的河堤防護(hù)工程中予以推廣，然而正確的決策也必須建立在夯實(shí)的理論基礎(chǔ)上, 針對(duì)生態(tài)護(hù)坡工程還存在大量未解決的問題, 有必要加大這方面的科學(xué)研究，兼顧生態(tài)護(hù)坡的功能性與安全性，充分在生態(tài)護(hù)坡工程建設(shè)融入防洪工程中, 尊重自然,保護(hù)生態(tài) 使護(hù)坡工程真正與周圍環(huán)境融為一體。
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